Simulation of a cylindrical shart with F.E.M.

Μουστάκιο, Ενρίκο; Moustakio, Enriko

dc.contributor.author	Μουστάκιο, Ενρίκο	el
dc.contributor.author	Moustakio, Enriko	en
dc.date.accessioned	2019-11-01T10:41:48Z
dc.date.available	2019-11-01T10:41:48Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49370
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17068
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπόγεια έργα	el
dc.subject	Φρέαρ αερισμού	el
dc.subject	Μετρό	el
dc.subject	Underground works	el
dc.subject	Cylindrical shaft	en
dc.title	Simulation of a cylindrical shart with F.E.M.	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Γεωτεχνική Μηχανική	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-04-15
heal.abstract	Ο απώτερος στόχος της παρούσας Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας είναι η προσομοίωση της διαδικασίας εκσκαφής και κατασκευής ενός κυκλικού φρέατος βάθους 24 μέτρων σε ένα υπέδαφος αποτελούμενο από δυο στρώσεις. Η κάθε μία στρώση αντιπροσωπεύει ένα διαφορετικό εδαφικό σχηματισμό, αποτελούμενο κυρίως από έδαφος χαμηλής συνεκτικότητας. Το προαναφερθέν φρέαρ παρέχει αερισμό και προσβασιμότητα σε μια υπόγεια υποδομή. Στην ανάλυση θεωρείται μια σταθερή διάμετρος φρέατος ίση με 10 μέτρα. Η εκσκαφή και η αντίστοιχη υποστήριξη, αποτελούμενη από τμηματικούς κυκλικούς προκατασκευασμένους δακτυλίους από σκυρόδεμα, προσομοιώνονται ανάλογα με τη διαδικασία κατασκευής με δεκαέξι ως δεκαεπτά φάσεις. Τρία λογισμικά προγράμματα πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση της εκσκαφής και της ακόλουθης διαδικασίας κατασκευής, συγκεκριμένα τα “PLAXIS 2D” και “PHASE 2D” για τη δυδιάστατη ανάλυση και το “PLAXIS 3D” για την τρισδιάστατη προσομοίωση. Στη δυσδιάστατη ανάλυση το πρόβλημα προσομοιώνεται ως αξονοσυμμετρικό. Τα καταστατικά μοντέλα Mohr Coulomb (MC) και Hardening Soil (HS) είναι και τα δυο διαθέσιμα στις 2D και 3D εκδόσεις του PLAXIS. Προσαρμόζονται για να προσομοιώσουν τη συμπεριφορά του εδάφους και τα αντίστοιχα αποτελέσματα συγκρίνονται. Εκτενής βιβλιογραφική αναφορά γίνεται για να δικαιολογηθούν οι προαναφερθείσες επιλογές. Επιπρόσθετα, εξετάζεται και να αναπαράγεται η διαδικασία κατασκευής υπό την παρουσία υδατικής ροής και συγκρίνεται με ξηρές συνθήκες. Προσδιορίζονται οι μέγιστες εφαπτομενικές δυνάμεις “Hoop Forces”, οι καμπτικές ροπές, οι διατμητικές τάσεις, και οι μέγιστες τιμές των παραμορφώσεων καθώς και οι καθιζήσεις της κατασκευής. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία δεν αντιμετωπίζει μόνο θέματα σχετικά με την αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής. Καταβάλλεται προσπάθεια να αντιμετωπιστούν ζητήματα που σχετίζονται με τις συνθήκες υδατικής ροής, προτείνοντας ως λύση την εγκατάσταση πηγαδιών. Τα πηγάδια εξετάζονται εκτενώς ως μέσο επίλυσης του προβλήματος και εκτιμάται η επίδραση της χρήσης τους, ιδίως μέσω των προκαλουμένων καθιζήσεων.	el
heal.abstract	The overall objective of this Master Thesis is to simulate the process of excavation and construction of a 24m deep circular shaft in a two layer ground; each one representing a different soil formation, mainly consisting of low cohesion values. The above mentioned shaft provides ventilation and access to an underground infrastructure. In the analysis a constant shaft diameter of 10m is considered. The excavation phases and the respective support, consisting of segmented circular prefabricated concrete rings, are numerically simulated with sixteen to seventeen construction stages. Three finite element method programs are used in order to simulate the excavation and the subsequent construction process, namely “PLAXIS 2D” and “PHASE 2D” for the two-dimensional analysis and “PLAXIS 3D” for a three-dimensional analysis. In the two-dimensional analysis the shaft is analyzed as an axisymmetric problem. The Mohr Coulomb (MC) and the Hardening Soil (HS) constitutive models, both available in the 2D and 3D versions of PLAXIS are adopted in order to simulate the soil behavior and the respective results of the analyses are compared. Extensive literature review regarding the applications of these soil models is presented. Furthermore, an attempt is made to replicate the construction process in the presence of a water regime leading to flow and to quantify the effects of flow on the observed stress and deformation development. Maximum hoop forces, bending moments, shear stresses and maximum values of deformations, as well as settlements are reported. In this MSc Thesis water flow was induced through the installation of wells. Special attention was paid on the deformations associated with lowering the water table and seepage.	en
heal.advisorName	Γεωργιάννου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιάννου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Νομικός, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	162 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true